用于顯示器背光的非對稱多階段升壓的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開文件通常涉及顯示系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]諸如手機、智能電話、平板電腦或平板設備及移動計算機的許多移動設備可以在該設備的顯示器一側上包括前向攝像頭，該攝像頭可以例如用于捕捉該顯示器前方的被攝體的靜止圖像.當捕捉被攝體的靜止圖像時，需要充分照亮該被攝體以確保高質(zhì)圖像.由于成本、空間和其它限制，這些設備一般不包含用于與前向攝像頭一起使用的光源(例如，閃光燈).然而，許多包含前向攝像頭的移動設備還可以包括背光顯示器，例如用發(fā)光二極管(LED)背光面板或矩陣進行背光的液晶顯示器(LCD).

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]描述了為顯示器背光提供閃光功能的非對稱多階段升壓的實施例.用于顯示器背光(例如用于為液晶顯示器(LCD)提供照明的發(fā)光二極管(LED)顯示器背光)的背光功率管理模塊的實施例，可以實現(xiàn)并控制非對稱多階段升壓，其包括兩個升壓階段:用于典型顯示器背光的主升壓階段和在需要時經(jīng)由顯示器背光提供閃光功能的次或閃光升壓階段.主升壓階段的大小可以調(diào)整為通過對正常的顯示器背光操作使用高電感和低切換頻率來提供低負載的高效率.閃光升壓階段的大小可以調(diào)整為對脈沖電流應用使用低電感和高切換頻率來獲得高電流及峰值功率.通過非對稱多階段升壓，背光功率管理模塊可以例如用于為前向攝像頭提供攝像頭閃光功能.
[0004]在某些實施例中，為正常顯示器背光操作啟用主升壓階段，并停用閃光升壓階段.為了觸發(fā)閃光，可以啟用高功率閃光升壓階段以提供脈沖電流給顯示器背光中的一個或多個LED串.增加的脈沖電流使得該LED串的前向電壓增加，并增加升壓電壓以進行補償.例如，在某些實施例中，與用于顯示器背光的最亮設置相比，非對稱多階段升壓可以按照約4倍LED電流(功率)提供脈沖閃光，以及與典型的顯示器亮度設置相比時，按照約20倍LED電流提供.當閃光電流脈沖結束時，閃光升壓階段返回空閑狀態(tài)，允許高效的主升壓階段操作用于顯示器的正常背光操作。
【附圖說明】
[0005]圖1A和IB圖示地說明了其中可以實現(xiàn)用于顯示器背光的非對稱多階段升壓的實施例的示例設備.
[0006]圖2是示出根據(jù)至少某些實施例的包括背光功率管理模塊的示例設備的框圖，該背光功率管理模塊實現(xiàn)用于顯示器背光的非對稱多階段升壓.
[0007]圖3是示出根據(jù)至少某些實施例的示例背光功率管理模塊的高層級框圖，該示例背光功率管理模塊實現(xiàn)用于顯示器背光的非對稱多階段升壓.
[0008]圖4是根據(jù)至少某些實施例的示例背光功率管理模塊的更詳細的框圖，該示例背光管理模塊實現(xiàn)用于顯示器背光的非對稱多階段升壓。
[0009]圖5是根據(jù)至少某些實施例、用于為顯示器背光提供非對稱多階段升壓以為設備的前向攝像頭提供攝像頭閃光功能的方法的高層級流程圖.
[0010]圖6示出示例計算機系統(tǒng).
[0011]本說明書包括對“一個實施例”或“某個實施例”的引用.短語“一個實施例中”或“某個實施例中”的出現(xiàn)未必指的是同一實施例.可以以與本公開內(nèi)容一致的任意適當方式組合特定特征、結構或特性.
[0012]“包含這一術語是開放式的.如所附的權利要求中所用的，這一術語并不排除額外的結構或步驟.考慮權利要求記載“一種裝置，包括一個或多個處理器單元......這樣的權利要求并不排除該裝置包含額外的部件(例如，網(wǎng)絡接口單元、圖形電路等)。
[0013]“被構造為可以描述或請求保護各種單元、電路或其它部件“被構造為”執(zhí)行一項任務或多項任務.在此類上下文中，“被構造為”用于通過指示該單元/電路/部件包含在操作期間執(zhí)行那一任務或那些任務的結構(例如，電路)來意指結構.這樣，該單元/電路/部件可被說成是被構造為即使所指定的單元/電路/部件當前不操作(例如，未開機)也執(zhí)行任務.與“被構造為”語言一起被使用的單元/電路/部件包括硬件一一例如，電路、存儲可執(zhí)行以實現(xiàn)該操作的程序指令的存儲器等等.記載單元/電路/部件“被構造為”執(zhí)行一個或多個任務明確地旨在不針對該單元/電路/部件調(diào)用35 U.S.C.§112第6段.另外，“被構造為”能夠包括由軟件和/或固件(例如，F(xiàn)PGA或執(zhí)行軟件的通用處理器)操縱以能夠執(zhí)行所討論的該任務的方式操作的通用結構(例如，通用電路)?！氨粯嬙鞛椤边€可以包括將制造過程(例如，半導體制造設施)調(diào)適為制造適于實現(xiàn)或執(zhí)行一個或多個任務的設備(例如，集成電路).
[0014]“第一、“第二”等.如本文所用的，這些術語用作用于它們之后的名詞的標記，且未暗示任意類型的次序(例如，空間、時間、邏輯等).例如，本文可以將緩沖器電路描述為對“第一”和“第二”值執(zhí)行寫操作.術語“第一”和“第二”未必暗示必須在第二值之前寫第一值。
[0015]“基于如本文所用的，這一術語用于描述影響確定的一個或多個因素.這一術語未排除可能影響確定的附加因素.也就是說，確定可以僅基于那些因素或至少部分基于那些因素.考慮短語“基于B確定A”.雖然在此情況下，B為影響A的確定的因素，但這樣的短語未排除A的確定還可以基于C.在其它示例中，可以僅基于B確定A.
【具體實施方式】
[0016]描述了用于通過顯示器背光提供閃光功能的方法和裝置的各實施例.描述了用于顯示器背光的背光功率管理模塊的實施例，顯示器背光例如是用于為液晶顯示器(IXD)提供照明的發(fā)光二極管(LED)顯示器背光.為了給該LED供電，背光功率管理模塊可以升壓輸入電池電壓以提供充足的前向電流給顯示器背光.例如，可以將約3伏的輸入電壓升壓至約18伏，以給一個或多個LED串供電.背光功率管理模塊可以實現(xiàn)和控制非對稱多階段升壓，其包括兩個升壓階段:用于典型的顯示器背光的主升壓階段，以及在需要時經(jīng)由顯示器背光提供閃光功能的次升壓階段或閃光升壓階段.背光功率管理模塊的非對稱多階段升壓可以例如用于為前向攝像頭提供攝像頭閃光功能.
[0017]移動設備應用可以對諸如顯示器的部件施加功率限制，因為這些設備一般是電池供電的.為了最佳電池壽命，移動設備中的顯示器背光應該在典型的顯示器背光操作期間具有處于低負載的高效率.然而，為了提供閃光功能，背光功率管理模塊需要提供脈沖峰值功率的能力.而且，移動設備應用可以施加體積限制以及功率限制.為了提供在典型的顯示器背光期間的高效率以及在移動設備應用的功率及體積限制內(nèi)的閃光功能，背光功率管理模塊的實施例可以實現(xiàn)非對稱多階段升壓.主升壓階段的大小可以調(diào)整為對正常的顯示器背光操作使用高電感和低切換頻率以提供低負載的高效率(即，處于低負載的高效).閃光升壓階段的大小可以調(diào)整為對脈沖電流應用使用低電感和高切換頻率以獲得高峰值功率(電流).經(jīng)這兩階段的升壓，背光功率管理模塊可以支持用于閃光功能的脈沖峰值功率，而不會降低典型的背光驅動效率，且所需的附加面積最小。
[0018]本文所述的背光功率管理模塊的實施例可以例如在小型和/或移動多用途設備中實現(xiàn)，該多用途設備諸如是手機、智能電話、板式或平板計算設備、膝上電腦、上網(wǎng)本、筆記本、小型筆記本和超極本計算機.然而，實施例也可以應用在其它應用中，例如在用于臺式計算機的顯示器中，以及一般地在包括背光顯示器和前向攝像頭的任意設備或系統(tǒng)中.
[0019]圖1A和IB示出了其中可以實現(xiàn)本文所述的用于顯示器背光的非對稱多階段升壓的實施例的示例設備.如圖1A所示，設備10可以包括顯示器160和取向為捕捉位于設備10的顯示器160 —側上的被攝體或場景的圖像的前向攝像頭120.顯示器160可以例如是LED背光LCD。LED背光LCD是用發(fā)光二極管(LED)背光面板或矩陣進行背光的液晶顯示器(IXD)背光.然而注意，實施例還可以應用于其它LED背光顯示器技術.雖然未示出，但設備10可以包括環(huán)境光感測技術.圖1B顯示了面向如圖1A所示的設備10的被攝體12.例如，設備10可以例如使用設備10上安裝的攝像頭應用來用于用攝像頭120捕捉被攝體12的靜止圖像或數(shù)字照片.圖7進一步顯示了在某些實施例中可以用作設備10的示例計算機系統(tǒng).
[0020]圖2是示出根據(jù)至少某些實施例包括實現(xiàn)用于顯示器背光的非對稱多階段升壓的背光功率管理模塊的示例設備10的高層級框圖.如圖2所示，設備10可以包括顯示器160.顯示器160可以例如是LED背光的IXD顯示器，其包括被構造為顯示圖像或其它數(shù)字內(nèi)容的IXD 164部件和被構造為為或通過IXD 164部件提供照明190的背光162部件.設備10還可以包括前向攝像頭120，前向攝像頭120取向為捕捉位于設備10的顯示器160一側上的被攝體或場景的圖像.設備10還可以包括一個或多個捕捉模塊130，其可以例如被構造為控制攝像頭120的操作，獲取攝像頭120的傳感器捕捉的數(shù)字圖像，處理該數(shù)字圖像，和/或提供所捕捉或所處理的圖像數(shù)據(jù)給顯示器160的IXD 164部件用于查看.圖像捕捉模塊130可以包括硬件部件、軟件部件(例如，攝像頭應用)或其組合.圖像捕捉模塊130可以從一個或多個環(huán)境光傳感器140接收環(huán)境光信息；該環(huán)境光信息可以例如用于輔助確定所需的閃光水平.設備10還可以包括內(nèi)部電源150，例如諸如鋰離子(L1-1ON)電池之類的電池.
[0021]設備10可以包括至少一個背光功率管理模塊100，其實現(xiàn)用于背光162的非對稱多階段升壓.主升壓階段的大小可以調(diào)整為對正常的顯示器背光操作使用高電感和低切換頻率來提供低負載的高效率。閃光升壓階段的大小可以對脈沖電流應用使用低電感和高切換頻率來獲得高峰值功率(電流)。圖3和圖4示出了根據(jù)至少某些實施例的示例背光功率管理模塊100.
[0022]參考圖2，在使用前向攝像頭120捕捉靜止圖像時，可以例如通過圖像捕捉模塊130或直接通過攝像頭120發(fā)信號給背光功率管理模塊100，以啟用閃光功能來照亮攝像頭120前方的被攝體12或場景.作為響應，背光功率管理模塊100可以啟用閃光升壓階段以提供脈沖電流給顯示器背光162中的一個或多個LED串的